本发明涉及一种用于磁盘机的传动装置,更具体地说,涉及到上述这样一种传动装置,该传动装置适用于保证浮动磁头的稳定性,改善信号记录和读出系统的可靠性并将磁头和磁盘组的振动减至最小。 图5示出了磁盘机先有技术的实例。参看图5,这种先有技术磁盘机包括一个磁盘组6,其中各磁盘彼此之间相隔空间5,垂直安装在转轴4上;一个转轴电机9,它通过滑轮7和皮带8使磁盘组6旋转;一个支架10,它装有磁头臂组1,磁头臂组1上支撑着相应的一组磁头3(如图4所示);一块板101,它支持着支架10,以便它能绕轴旋转;一个使磁头组3定位的传动装置11;一个其上支承着传动装置11的底座12;一个用来盖住上述各部件使其与外部相屏蔽的外罩13和一个正对着磁盘组6旋转中心的上方悬挂在外罩13上的环形过滤器14。传动装置11包括一个支架10和一个驱动传动装置11的音圈电机20。
图4示出了磁头臂1的形状。该磁头臂1利用磁头插头(未示出)穿过孔A固定于支架10上,而磁头3通过一个平衡架(ginbal)15安装在磁头臂1的前端形成的一个凸出部分91上。于是支架10的旋转运动就使得磁头3在相应的磁盘6的记录面上方作线性运动或摆动。信号通过装在磁头臂1上的一块软性印刷电路(FPC)16传输。
在如上所述的包括有磁头臂组1(其中每个磁头臂都支持着一个磁头3)的磁盘机中,根据近来要求增加磁盘记录容量和增加记录密度的观点,改进磁头定位精度就变得非常重要了。为了满足这个改进磁头定位精度的要求,业已提出各种装置以防止磁盘组振动和磁头组振动,正如下文所述。
(Ⅰ)作为一个实例,JP-A-59-84386提出了一种防止磁盘组振动的方法。根据这个申请,在磁盘组周围的例壁上打许多小孔,形成内部护罩以防止空气流的湍流。作为另一个实例,JP-A-56-137559提出一种防止因磁盘组旋转和磁盘组振动而引起磁盘机各零件振动的方法。根据这个申请,一组与大气连通的对着的扇形扰流器分别地置于磁盘组各记录面的上方,以防止上述的振动。
(Ⅱ)作为一种防止各磁头振动的装置,JP-A-58-70459提出了一种挡板装置,以便防止在磁盘机中支持各个磁头的平衡架振动。而且为了防止各磁头振动,JP-A-59-215072提出一种紧靠着远离面对磁盘的弹性支撑表面的风屏装置,因而减少了弹性支持的振幅并改善振动的阻尼效果。
但是,即使采用如上所述的预防振动装置,即阻尼装置的先有技术时,图4所示的先有技术磁头臂1(它受到高速旋转的磁盘片6之间的气流大小和速度的强烈影响)仍在磁头定位方向(即磁盘6的径向方向)上摆动,而且,已出现磁头臂1和磁头平衡架15一起振动或与之谐振的问题,而使磁头3的浮动位置变得不稳定。
为了保证磁头3浮动位置的稳定性,如(Ⅰ)中所述,已提出一些扰流器装置,这些装置被固定地装上并从基座线性地延伸于磁盘片之间。但是,由于磁头3遭受气流作用的情况,例如至扰流器的距离,根据磁头的位置而有所不同,即使装上这种扰流器后,在相应磁盘6的整个表面上方稳定地保持磁头3的浮动位置仍一直遇到困难。
由于稳定地保持磁头3浮动位置存在困难,在装有用来读出已记录的信息的伺服头磁芯的磁头3的位置上发生了灵敏的位移,尤其是,已有害地影响了伺服信息和用以控制磁头定位所需要的信号。
虽然在先有技术中已把注意力集中在防止磁盘的振动上,但是,如何防止由于磁盘片间空气流的速度和作用方向而引起各磁头和磁头平衡架的振动,这个问题没有充分地得到考虑。因此,要求改善有关磁头定位精度的问题和防止因磁头和磁盘片间的空间太窄,造成磁头和盘片接触而引起所读出的数据被破坏的问题,一直还存在着。
本发明第一个目的是提供一种传动装置,该传动装置在使磁头浮动于磁盘记录面上方的同时,用于驱使磁头沿磁盘的径向运动,这种传动装置提供了一种装置,用来将由于相关的磁盘旋转而引起的空气流所产生的磁头和磁头平衡架的振动减至最小。
本发明的第二个目的是提供上述类型的传动装置,该传动装置提供了一个用以避免磁头和平衡架振动的装置。
达到上述两个目的的本发明的特点是:支持磁头的磁头臂装有一挡风(Wind-breaking)凸出部分,从而使磁头可以不直接暴露于因磁盘旋转而引起的气流之中。
图1是装有根据本发明的传动装置的优选实施例的磁盘机的平面示意图。
图2是图1所示磁盘机的垂直剖视图。
图3示出了与图1所示的本发明的传动装置的实施例结合在一起的磁头臂。
图4示出了先有技术磁头臂的一个实例。
图5是先有技术磁盘机的垂直剖视图。
图6是表示磁头径向位置和下述二风速之间的关系曲线图,这二风速是指当实际安装图3所示本发明的磁头臂,和图4所示先有技术磁头臂时,磁头滑动块所承受的风速。
现参照附图对本发明的优选实施例予以详细说明。
图1是采用根据本发明的传动装置的实施例的磁盘机的部分断面平面视图。图2是图1所示磁盘机的垂直剖视图。图1和图2示出的磁盘机包括一个磁盘组6,其中各磁盘彼此之间相隔空间5,垂直安装在转轴4上;一个通过滑轮7和皮带8使盘组旋转的旋转电机9;一组磁头臂90,其中每个磁头臂通过平衡架15支持磁头3;一个支架10,磁头臂组90是用磁头插头2而与该支架相连接的;一块板101支承着支架10,以便它能围绕转轴102旋转;一个使支架10围绕102旋转的音圈电机20;一个底座12;一个外罩13和一个环状过滤器14。磁头臂组90、支架10、板101和音圈电机20构成了一个磁盘机的传动装置。这种传动装置的基本结构在美国专利申请系列号NO.541,441中已作了叙述,该磁盘组6的直径大约14英寸(约等于35.56厘米)。
在具有这种结构的磁盘机中,磁头组3中的每一个磁头以浮动的方式在相应的高速旋转的磁盘6的径向移动,由此在磁盘6上记录数据和读出数据。
实施本发明的传动装置的特点在于磁头臂90的形状设计,在实施本发明的传动装置中装入的该磁头臂90具有如图3所示的形状。
当与图4所示先有技术磁头臂1相比较时,图3所示的磁头臂90的特点是,除了一个凸出部分91(在其上通过平衡架15支持着磁头3)外,还在相对于磁头3位置,在磁盘6上方内部位置上形成了用来挡风的另一径向凸出部分92。也就是说,装到实施本发明的传动装置中的磁头臂90包含有:凸出部分91,它通过平衡架15支持着磁头3;挡风凸出部分92,它在磁盘6的径向相对于磁头3的位置向内凸出;一个连接到磁头3的FPC16,以及一个用来将磁头臂90安装到支架10的孔A。
当磁盘机中装入这种结构的磁头臂90,并且磁头臂90在相应的磁盘6的径向运动时,由于磁盘6旋转而引起的气流冲击挡风凸出部分92,并被隔断,而不管磁头3是在磁盘6上方的径向里面的位置还是外面的位置。因此,不管磁头3是相对地处于磁盘6径向的里面还是外面,冲击磁头3和平衡架15的气流都被减弱了。因此,由于气流冲击引起的平衡架15和磁头3不希望的振动或谐振可以减至最小。于是,可以防止不良的磁头碰撞(磁头与磁盘6碰撞)。
图6是表示当采用图4所示的先有技术磁头臂和图3所示的本发明的磁头臂时,冲击磁头滑块的风速之间的关系曲线。图6中垂直轴表示风速,水平轴表示磁头在磁盘上方的径向位置。因此,参阅图3将显而易见:在先有技术磁头臂的情况下,磁头滑块在磁头径向的外面和径向里面之间所承受的风速大约是20米/秒。而在装入本发明实施例磁头臂的情况下,风速较低,即约为11~18米/秒,虽然当磁头从径向的里面位置向径向的外面位置移动时风速是在逐步地增加。尤其是在本发明实施例的情况下,磁盘6的直径大约为14英寸(约等于35.56厘米),且由磁盘旋转所引起的风速相当高。因此,从这一点出发,本发明也是有效的。
从上文对本发明的详细叙述可以理解,在比浮动在磁盘记录面上方的磁头位置更为接近于高速旋转的磁盘旋转中心的位置,磁头臂上有一个挡风凸出部分,用以防止由于磁盘旋转而引起的风冲击滑块和用以减小风速。因此,在防止由于磁头臂和磁头平衡架振动而使磁头定位出错方面,本发明是有效的,从而可以优选磁头的放置位置。于是,先有技术大约为1微米的磁头定位精度能改善到大约为0.5微米的精度。
根据振动的级别,本发明在2.0千赫和3.0千赫之间的振动频率范围内超过一个可允许的振动极限时显示出很大的效果。
本发明的实施例已涉及了使磁头旋转移动的旋转型传动装置。但是,本发明并不局限于这样一种特定的实施例,而且也可以适用于使磁头向磁盘的径向方向推进的直线型传动装置。例如,正如美国专利第4,415,941号中所公开的,这样的直线型传动装置含有:一组向磁盘径向方向延伸的导轨;一个支架,它通过平衡架的一端支持着磁头,并具有一组与导轨相啮合的滚轴;一个使支架沿着导轨作直线运动的音圈电机。在将本发明用在这种直线传动装置中时,根据本发明的挡风凸出部分最好放在磁头的迎风的一侧。